航空标志

利用Uni-C软件制作的模拟真实场景

过去20多年里，风机的尺寸有了相当大的增长。1980年，风机平均尺寸的转轮直径为10.5米-现在很多风机的转轮直径超过80米，大概比波音747的机翼还要大25%。

因此，当越来越多的风机超过100米（300英尺）的高度限制时，民航当局要求设置障碍物标志。在丹麦第一次是1999年，当6台2兆瓦的风机竖立在西兰岛Hagesholm时。

根据丹麦关于障碍物标志的航空条例，低于100米的建筑物不用设置标志，但是高于150米的建筑物必须设置标志。对于100至150米之间的建筑，丹麦民航局在逐项的基础上判断是否需要，以及如果需要的话如何在建筑物上设置。

风机应该如何设置标志？

2000年在丹麦最初2个大型海上风电场的规划阶段，丹麦政府、风机制造商以及项目开发商开始认真地讨论如何在总高度超过100米的风机上设置标志。这两个160兆瓦的风电场分别建立于2002年和2003年，位于北海的Horns Rev和洛兰岛的Nysted海岸以外。

从一开始就很清楚，总高度超过100米的风机的障碍物标志，是一些不同考虑因素之间的平衡。一方面，防卫当局要求设置清晰的障碍物标志，理由是军事训练和救援行动的需要；另一方面，环保局希望障碍物标志不会对自然界和邻居产生干扰。

因此，Horns Rev和Nysted项目背后的工程咨询公司有了一个紧迫的需要，就是弄清楚如何为这两个世界上最早的大型海上风电场设置标志。丹麦的风机制造商愿意协助解决问题，特别是关于制定光照强度和脉冲频率方面的明确规定和现实需求说明。同时，发现对视觉和周围环境友好的解决方案被认为非常重要。

因此在2000年秋，丹麦风力工业协会和两个工程咨询公司发起的一个三维可视化项目：风机障碍物灯的可视化。该项目从Eltra控制的公共服务基金获得1百万丹麦克朗（135000欧元）的支持，Eltra是丹麦输电运营商之一。 1)

1) 在这种情况下，“公共服务义务”概念列入输电运营商(TSO)的责任条款，输电运营商具有法定义务来引导和资助对于社会很重要的研究项目。

'为什么是三维可视化？

项目的直接目的是开发所谓的风机配置器，通过配置器来使规划中的风电场实现可视化，风电场使用颜色和强度可变的不同类型的障碍物灯。然后作为结果的配置能够从不同的角度和距离以及在不同的天气和灯光条件下实现可视化。

一个先进的可视化工具似乎是得到一张现实图片的合适解决方案，这张图片能评估不同标志的能见度及其对环境的影响。首先，它可以在新的风电场建设之前对其进行可视化。其次，得到不同的可视化方案比在已经建好的风电场安装不同的模型和举办军事飞行训练更加便宜。

因为这样的可视化工具对于平衡不同机构和参与者之间的争论非常有用。最终，这个工具将会帮助找到风机障碍物标志的最合适的解决方案。

案例

一家丹麦软件公司受命与项目参与者协作开发所需要的3D软件。最终的可视化软件包括很多模块：风机模块、光照模块和风电场模块。另外，软件可处理地貌数据库，例如海、海岸线或者陆上位置。

项目在其模型中使用洛兰岛南部的Nysted海上风电场作为一个案例。这个海上风电场将在2003年接入电网。

Nysted海上风电场将有72台风机组成，每台的额定容量为2.2兆瓦。轮毂高度为68.8米（226英尺），转轮直径为82.4米（270英尺）。因此最大叶尖高度为110米（361英尺）。

这个海上风电场将布局8排，每排9台风机-最近的离海岸约10千米。72台风机发出的电能等同于110,000户丹麦家庭的电力消耗。

项目的视频剪辑

最现实的可视化观察是在一个虚拟现实中心的大屏幕上以三维(3D)形式获得的。其中关于灯光的复现尤其重要，因为灯光效果受观察位置的支配。如果夜里从昏暗的海滩观察有灯标的风电场，比从明亮的城市街道观察更加明显。在VR中心，可以进行调整来补偿这些因素。

在VR中心，可视化程序和Nysted案例已经在几个场合为各机构和潜在用户的观众放映了投影。同样地程序也为正在进行的讨论提供了输入。

如果你改为从计算机屏幕观看录象剪辑，就不用做必要的调整。模拟质量将极大地取决于屏幕的光强度、落在屏幕上的灯光等。此外，相对更小尺寸的屏幕也会明显损害质量。因此，在电脑屏幕上模拟远没有在VR中心更加现实。

录象剪辑(3分钟，QuickTime中的3MB)显示了Horns Rev和Nysted-Rødsand项目最终采用的解决方案，以及没有被接受的一些方案。点击下面的图象来观看录像。

英文版录像在7月份可用。下面的链接是丹麦语版本。